(57)【要約】【課題】  誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる誘導加熱溶解炉を提供する。【解決手段】  溶解るつぼ２０と、溶解るつぼ２０の周囲に巻回される誘導コイル３０を備えた誘導加熱溶解炉１０において、溶解るつぼ２０の溶解材料添加口２２に溶解材料１６０を透過する中空部４０ａを有する短絡板４０を取り付けるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解るつぼと、前記溶解るつぼの周囲に巻回される誘導コイルを備えた誘導加熱溶解炉において、
前記溶解るつぼの溶解材料添加口を、前記誘導コイルからの磁場をシールドする構造としたことを特徴とする誘導加熱溶解炉。
【請求項２】
複数のセグメントに分割された溶解るつぼと、前記溶解るつぼの周囲に巻回される誘導コイルを備え、前記溶解るつぼの上方から溶解材料を添加する方式の誘導加熱溶解炉において、
前記溶解るつぼの上方の溶解材料添加口を、前記誘導コイルからの磁場をシールドする構造としたことを特徴とする誘導加熱溶解炉。
【請求項３】
上記溶解るつぼの溶解材料添加口の磁場をシールドした構造として、前記溶解材料添加口に短絡部を設けるか、又は、前記溶解材料添加口に溶解材料を透過する中空部を有する短絡環、若しくは、短絡板を取り付けるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導加熱溶解炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱の原理により溶解材料を溶融する誘導加熱溶解炉に係り、特に、溶融中においても、供給電力を低減することなく、溶解材料を安定して溶湯に添加できるようにした誘導加熱溶解炉の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
先ず、従来の誘導加熱溶解炉について、複数のセグメントに分割された溶解るつぼを有するコールドクルーシブル誘導加熱溶解炉について、図３を用いて説明する。
【０００３】
図３は、特許文献１に開示された、従来のコールドクルーシブル誘導加熱溶解炉の構成を示す、縦断側面図である。
従来の誘導加熱溶解炉１００は、主要構成として、互いに電気的に絶縁された縦割り状の導電性セグメント１１２を円周方向に配列することにより形成された容器状の溶解るつぼ１１０と、この溶解るつぼ１１０の周囲に配置された誘導加熱コイル１２０とを備えている。
【０００４】
そして、溶解るつぼ１１０は、冷却水により効率良く冷却されるように、導電性セグメント１１２の内部に冷却水路（図示せず）が形成されていると共に、大きな熱伝導率の純銅により形成されている。
【０００５】
塊状或いは粉状等の被溶融金属である溶解材料を溶解るつぼ１１０に投入した後、誘導加熱コイル１２０に交流電力を供給することにより、溶解るつぼ１１０の溶解材料を交番磁場によって誘導加熱し溶融する。
【０００６】
溶融状態では、図３に示すように、溶湯１３０が盛り上がったドーム状に形成されており、溶解るつぼ１１０を冷却水により冷却することにより、溶解るつぼ１１０内底部及び溶解るつぼ１１０内壁底部側には、溶融金属の凝固物（スカル）１４０が形成されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−６２０５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した従来の誘導加熱溶解炉では、単一の金属を溶解し、鋳造する場合以外に、任意の組成の合金を溶製する場合がある。
このときは、合金とするための添加物を溶解開始前に、溶解るつぼ内に装入しておくか、或いは、溶解中に添加することがある。
【０００９】
また、添加物が少量の場合は、溶融初期におけるスカル形成時に、少量の添加物がスカルに取り込まれ、合金の組成が変化するのを避けるために、溶融中に添加作業が行われる。
【００１０】
この溶融開始後に添加物を投入する際に発生する問題について、図４及び図５を用いて説明する。
図４及び図５は、従来の誘導加熱溶解炉の問題を説明するための側面図である。
【００１１】
図４に示すように、溶解中に、シューター１５０から溶解材料である添加物１６０を投入すると、誘導加熱コイル１２０からの磁場の影響を受けて、添加物１６０が飛散するために、図５に示すように、溶解電力を下げて、電磁力による添加物１６０の飛び散りを防いで投入するようにしている。
【００１２】
しかし、誘導加熱コイル１２０への供給電力を下げることにより、図５に示すように、スカル１４０が増大するか、凝固してしまうという新たな弊害が発生する。
通常、添加作業終了後、再度溶融状態とするために、供給電力を増加する操作を行い、元の溶融状態にするが、場合によっては、増大したスカル１４０がそのままになるという事態もある。
【００１３】
本発明は、上記課題（問題点）を解決し、誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる誘導加熱溶解炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の誘導加熱溶解炉は、請求項１に記載のものでは、溶解るつぼと、前記溶解るつぼの周囲に巻回された誘導コイルを備えた誘導加熱溶解炉において、前記溶解るつぼの溶解材料添加口を、前記誘導コイルからの磁場をシールドする構造とした。
【００１５】
請求項２に記載の誘導加熱溶解炉は、複数のセグメントに分割された溶解るつぼと、前記溶解るつぼの周囲に巻回される誘導コイルを備え、前記溶解るつぼの上方から溶解材料を添加する方式の誘導加熱溶解炉において、前記溶解るつぼの上方の溶解材料添加口を、前記誘導コイルからの磁場をシールドする構造とした。
【００１６】
請求項３に記載の誘導加熱コイルは、上記溶解るつぼの溶解材料添加口の磁場をシールドする構造として、前記溶解材料添加口に短絡部を設けるか、又は、前記溶解材料添加口に溶解材料を透過する中空部を有する短絡環、若しくは、短絡板を取り付けるようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の誘導加熱溶解炉は、上記のように構成したために、以下のような優れた効果を有する。
（１）請求項１に記載したように構成すると、誘導コイルからの磁場をシールドできるために、誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる。
【００１８】
（２）請求項２に記載したように構成すると、誘導コイルからの磁場をシールドできるために、溶解るつぼ上方の磁束密度を低減でき、誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる。
【００１９】
（３）請求項３に記載したように構成すると、簡単な構造で、誘導コイルからの磁場をシールドでき、誘導加熱コイルへの供給電力を下げることなく、溶融状態の供給電力で、安定して溶解材料を添加できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の誘導加熱溶解炉の一実施の形態について、図１を用いて説明する。
図１（ａ）は、本発明の誘導加熱溶解炉の一実施の形態を示す概略構成側面図で、同図（ｂ）は、本実施の形態に用いる短絡板の形状を示す斜視図である。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態の誘導加熱溶解炉１０は、図３に示す従来の誘導加熱溶解炉１００と同様に、主要構成として、容器状の溶解るつぼ２０と、この溶解るつぼ２０の周囲に配置された誘導加熱コイル３０とを備えている。
【００２２】
一方、本実施の形態の誘導加熱溶解炉１０は、溶解材料添加口２２である溶解炉るつぼ２０の上方開口部に、図１（ｂ）に示す誘導加熱コイル３０からの磁場をシールドする、溶解材料を透過する中空部４０ａを備えた電磁的短絡環又は短絡板（図示のものは短絡板）４０を取り付けるようにした。
【００２３】
このように構成すると、図１に示すように、誘導加熱溶解炉１０の溶解中に、シューター１５０から溶解材料１６０を添加しても、溶解材料添加口２２近辺では、誘導加熱コイル３０からの磁場が遮蔽されるか、或いは大幅に減衰して、電磁力の影響がほとんどなくなるため、溶解材料１６０の飛び散りが無くなり、供給電力を下げずに、安定して、溶解るつぼ２０への材料添加が行えるようになる。
【００２４】
また、本実施の形態の変形例としては、図２に示すように、溶解材料添加口２２である溶解炉本体の上方開口部に、誘導加熱コイル３０からの磁場をシールドする、短絡部５０を設けても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】同図（ａ）は、本発明の誘導加熱溶解炉の一実施の形態を示す概略構成側面図で、同図（ｂ）は、本実施の形態に用いる短絡板の形状を示す斜視図である。
【図２】本発明の誘導加熱溶解炉の他の実施の形態を示す概略構成側面図である。
【図３】従来のコールドクルーシブル誘導加熱溶解炉の構成を示す、縦断側面図である。
【図４】従来の誘導加熱溶解炉の問題を説明するための側面図である。
【図５】従来の誘導加熱溶解炉の問題を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：誘導加熱溶解炉
２０：溶解るつぼ
２２：溶解材料添加口
３０：誘導コイル
４０ａ：中空部
４０：短絡板
５０：短絡部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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